Система для передачи и приема дискретной информации

ЕНИ исс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ П(НТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР В 786023, кл, Н 04 В 7/04, 1980.Авторское свидетельство СССР Р 1053128, кл. С 08 С 19/16, 1981, (54) СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к телемеханике и может. быть использовано в системах управления. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности передачи информации. Система для передачи и приема, дискретной информации содержит на передающей части генератор импульсов 1,де-. литель 2 частоты, первыйраспределитель 3 (командныхимпульсов),формирователь импульсов 4, ключи 5 управления, элементы И б,7, первый элемент ИЛИ 8,2элемент И-НЕ 9, второй распределитель 10 (синхронизации), второй элемент ИЛИ 11, первый 12 и второй 13 ключи, накопительный конденсатор 14, генератор тока 15, развязывающий диод 16, передающую антенну 17, блок контроля 18, индикатор 19. Приемная часть содержит и информационнык каналов, включающих приемные антенны 20 и 21, приемники сигналов 22 и. 23, блок автоматического выбора информационного канала, блок задержки 25, сумматор 26 импульсов, пиковый детектор 27, компаратор 28, селектор 29 командных импульсов, селектор 30 синхроимпульсов, генератор 3 1 импульсов, делитель 32 частоты, распределитель 33 импульсов, дешифратор 34 импульсов, блок 35 исполнительных элементов, формирователь 36 сигнала запрета, Система позволяет производить селекцию сигнала от помех с помощью синхронного накопления этого сигнала, селекцию по амплитуде и длительности и позволяет повысить надежность и помехоустойчивость системы, 1 з.п. ф-лы, 5 ил.1564669Изобретение относится к телемеха" н ке и может быть использовано в сист мах управления.Целью изобретения является повыше не помехоустойчивости и достоверности передачи информации.На фиг.1 приведена структурнаяема системьц на фиг,2-5 - временныеаграммы ее работы.На передающей части система содерж т генератор 1 импульсов, делитель 2 ч стоты, первый распределитель 3 ( омандных импульсов), формирователь 4 импульсов, ключи 5 управления, эле м нты И 6, 7, первый элемент ИЛИ 8, э емент И-НЕ 9, второй распределитель 1 (синхронизации), второй элемент11, первый 12 и второй 13 ключи, н копительный конденсатор 14, генера 20 т р 15 тока, развязывающий диод 16, п редающую антенну 17, блок 18 контр ля, индикатор 19. На приемной части с стема содержит и информационных к налов (показаны два), включающих 2иемные антенны 20 и 21, приемники . 2 и 23 сигнала, блок 24 автаматическ го выбора информационного канала, б ок 25 задержки, сумматор 26 импуль-. с в, пиковый детектор 27 импульсов, к мпаратор 28, селектор 29 командньж и ульеов,. селектор 30 синхроимпульс в, генератор 31 импульсов, делитель 3 частоты, распределитель 33 импульс в, дешифратор 34 импульсов, блок 35 и полнительньж элементов, формироват ь 36 сигнала запрета.Система работает следующим обра 5 делитель 10 синхронизации в начальное состояние, при котором на его первоми втором прямом выходе (фиг.Зг,д)сигнал в этот. момент времени имеетнулевое значение, а на инверсном выходе единичное значениеВ случаеприхода на первый вход элемента И-НЕ9 командного импульса (фиг.36), наего выходе устанавливается нулевоезначение (фиг.Зв), обеспечивающее рабату распределителя 10 синхронизации,импульс с первого вьиода которого(фиг,Зг) подается на управляющий входключа .12. Импульс (фиг.Зд) с второговыхода распределителя 10 через эле мент ИЛИ 11 подается на управляющий.вход ключа 13 и вход генератора 15тока, а сигнал с инверсного выходараспределителя 10 подается на второйвход. элемента И-НЕ 9, чем обеспечива" 45 ется периодическая установка распределителя 10 в начальное состояние(фиг.Зв) во время действия командногоимпульса (фиг,36) на втором входеэлемента И-НЕ 9.В паузах между импульсами, поступающими на ключи 12 и 13 (фиг,Зг,д),накопительный конденсатор 14 заряжается от генератора 15 тока через развязывающий диод 16. При поступлении импульса (фиг.Зг) на ключ 12 ключ замыкается и в колебательном контуре,образованном накопительным конденсатором 14 и индуктивностью антенны 17,возникают затухающие электромагнитные зм.Генератор 1 вырабатывает импульсы ( иг.2 а), поступающие на тактовый в од распределителя 10 синхронизации и на вход делителя 2 частоты. Импульс с выходов делителя 2 частоты поступают на формирователь 4 импульсов, вжадные импульсы которого (фиг.26) пфступают на вторые входы элементов И 6, 7, Импульсы с второго выхода дел 1 ютеля частоты поступают также на тактовый вход распределителя 3 командйых импульсов, на вьжодах группы которого формируются стробирующие импульсы (фиГ,2 г-к), поступающие через ключи 5 управления на первые входй элементов И 6, 7, Выходные сигналы элементов И 6, 7, а также сигнал (вериг.2 в) с первого выхода распределитля 3 командньи импульсов, использу"- ейыи для цикловой синхронизации, подаются на соответствующие входы первага элемента ИЛИ 8, сигнал с выходакоторого подается на первый вход элемента И-НЕ 9. На фиг.2 л показан сигнал на выходе первого элемента ИЛИ 8 при подключенных через ключи 5 управления импульсах с выхода распределителя 3 командных импульсов, соответствующих 2, 3 и 5 тактам его работы. Обратная связь с второго выхода распределителя 3 на его же вход начальной установки определяет длительность цикла передачи команд.Выходной сигнал элемента И-НЕ 9 подается на вход начальной установки нуля распределителя 10 синхронизации, на тактовый вход которого подаются импульсы (фиг.За) генератора 1 импульсов. Когда на первом входе элемента И-НЕ 9, соединенном с выходом элемента ИЛИ 8, сигнал (фиг.36) отсутствует, на ее выходе формируется высокий уровень (фиг,Зв), устанавливающий распре 5 15646колебания (ФигЗа), которые индуцируются передающей антенной 17 в окружающее пространство. Импульс, поступающий на ключ 13 генератора 15 тока(фиг,Зд),отключает генератор 15 тока5и замыкает ключ 13, чем обеспечивается быстрое затухание паразитного колебательного процесса (Фиг.Зе) вколебательном контуре, образованнымнакопительным конденсатором 14, индуктивностью антенны 17 и паразитнойемкостью разомкнутого ключа 12.Блок 18 контролирует правильностьработы распределителя 3 и сигнал свыхода элемента И-НЕ 9 путем измерения временного интервала между импульсами, Результат контроля отображается индикатором 19. В случае отклонения режима от нормального блока 2018 через элемент ИЛИ 11 отключает генератор 15 тока и замыкает ключ 13,что приводит к прекращению Формирования сигнала в передающей антенне 7.Нарушение режима работы отображается 25на индикаторе 19.Сигнал с передающей антенны 17 индуцируется в приемных антеннах 20и 21 и поступает на соответствующиеприемники 22 и 23, выходные сигналыкоторых поступают на блок 24 автоматического выбора информационного канала, который осуществляет выбор наилучшего информационного канала исигнал которого (Фиг.4 а) подается наблок 25 задержки и сумматор 26 импульсов. С второго выхода блока 24автоматического выбора информационного канала выдается на компаратор 28в качестве опорного напряжение, характеризующее качество выбранного информационного канала,Импульсы с выходов блока 25 задержки (Фиг.4 б,в,г) поступают на вхо-.дЬ сумматора 26, куда также поступает 45и незадержанный сигнал (фиг.4 а) с выхода блока 24. Время задержки сигналас каждого выхода блока 25 задержкивыбирается кратным периоду импульсов,сформированных в передающей части .системы (фиг.Зг,е), благодаря чемув сумматоре 26 происходит суммирование сигнала, а уровень помех не увеличивается, так как их период носиткак правило случайный характер. Вслучае детерминированных помех периодимпульсов, Формируемых в передающейчасти системы (Фиг,Зг,е), заранееможет быть выбран не кратным. возмож 69 6ному периоду помехи, Сигнал (фиг,4 д)с выхода сумматора 26 импульсов поступает на пиковый детектор 27 импульсов, вьделяющий его огибающую(Фиг,4 е) . Этот сигнал сравниваетсяв компараторе 28 с опорным напряжени. -ем, поступающим из блока 24 автоматического выбора информационного канала, и в случае его превышения навыходе компаратора формируется импульсный сигнал (Фиг.4 ж), поступающийна селекторы 29 и 30. Помехи, проходящие на вход компаратора 28, из-заотсутсвия их суммирования имеют амплитуду значительно ниже амплитудысигнала и опорного напряжения и навыход компаратора 28 не проходят.Сигнал (фиг.5 а) на выходе компаратора 28 в соответствии с передаваемой структурой сигнала (фиг.2 л) содержит импульсы двух уровней длительности: синхроимпульсы и импульсы команд, Селектор 29 командных импульсовосуществляет селекцию по длительностивыходного сигнала компаратора 28 сцелью защиты системы от кратковременных помех, которые могут содержатьсяв сигнале. Выбором необходимой длительности командного импульса на передающей стороне (фиг 2 л) можно эффективно бороться с импульсными помехами промышленного характера, Выход"ной сигнал селектора 29 подается наразрешающий вход дешифратора 34, Селектор 30 синхроимпульсов вьделяетиз выходного сигнала компаратора28 (фиг,5 а) синхроимпульс (фиг,5 в),служащий для цикловой синхронизацииработы делителя 32 частоты и распределителя 33 импульсов. Делитель 32частоты формирует из импульсов генератора 31 импульсы, необходимые дляработы распределителя 33 импульсов(фиг,5 г),Распределитель 33 импульсов извыходного сигнала делителя 32 частоты, поступающего на его тактовый вход(Фиг.5 г), формирует стробирующие.импульсы (Фиг.5 д-и), поступающие навходы дешифратора 34, где происходитвьделение командных импульсов(фиг,5 к-л), а также их накопление ипреобразование в Форму, удобную дляуправления блоком 35 исполнительныхэлементов. Формирователь 36 сигналазапрета контролирует период синхроимпульса (фиг.5 в) на выходе селектора30 синхроимпульсов и в случае несоот156 ц 669 бре Формула из о т ения 41. Система для передачи и приема дИскретной информации, содержащая на передающей стороне генератор импульсов, первый распределитель импуль сОв, соответствующие выходы группы которого через одноименные ключи управления подключены к первым входам одноименных элементов И, первый элемент ИЛИ, первый выход первого расЮ пфеделителя импульсов соединен с первЫм входом блока контроля, первый восход,которого соединен с входом индИкатбра, формирователь импульсов, Висод которого соединен с объединен" нвторыми входами элементов И,55 и раый ключ, передающую антенну наиемной стороне содержащая приемники сигналов по числу информационных ка" 8 етствия его заданной величине блоки" ует работу дешифратора 34, что устраняет ошибки в работе дешифратора Ири пропадании сигнала, а также при аботе системы от нескольких пультов правления одновременно.Устройство обеспечивает передачуприем управляющей дискретной информации в сложных производственных условиях в том числе и в.шахтных услоиях благодаря большой помехоустойчиости, позволяет отказаться от исользования инфракрасного канала свяи и за счет этого исключить направенность приема и передачи информаии, снизить расход энергии автономого источника питания пульта управ- ения за счет большой скважности ередаваемого сигналаи большого КПД ередающей антенны по сравнению с инракрасными излучателями.Наличие в системе и информационных аналов с автоматическим выбором лучего из них, использование передаюей и приемных антенн, выполненныхвиде катушек индуктивности на феритовых стержнях, параметры которыхабо зависят от расположения произодственных конструкций и оператора., елекция от помех с помощью синхрон" ого накопления, селекция по амплитуде и длительности, а также накопление с гнала после дешифрации в сочетании с контролем сигнала на приемной и передающей сторонах позволяет повыситьэксплуатационную надежность и помехоустоичивость системы. налов, входы которых соединены с соответствующей приемной антенной, генератор импульсов, формирователь сигнала запрета, селектор синхроимпульсов, выход которого соединен с входомначальной установки распределителяимпульсов, выходы которого соединеныс.информационными входами дешифратора,выходы которого соединены с соответствующими входами блока исполнительныхэлементов, о т л и ч а к щ а я с ятем, что, с целью повышения помехоустойчивости и достоверности передаваемой информации, в системе нэ. передающей стороне введены второй распределитель импульсов, делитель частоты,генератор тока, развязывающий диод,накопительный конденсатор, второйэлемент ИЛИ, второй ключ, элементИ-НЕ, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом второго распределителя импульсов и с входом де"лителя частоты, первый и второй выхо ды которого соединены с одноименнымивходами формирователя импульсов, второй выход делителя частоты соединенс тактовым входом первого распределителя импульсов, первый выход которогосоединен с входом первого элементаИЛИ, второй выход распределителя импульсов соединен со своим входом начальной установки, выходы элементовИ соединены с соответствующими входами группы первого элемента ИЛИ выходВкоторого соединен с первым входом. элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом блока контроляи с входом начальной установки второго распределителя импульсов, первыйпрямой выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, второй прямой выход соединен с первымвходом второго элемента ИЛИ, инверс.ный выход соецинен с вторым входомэлемента И-НЕ, второй выход блока(контроля соединен с вторым входомвторого элемента ИЛИ, выход которогосоединен с управляющими входами второго ключа и генератора тока, первыйвыход последнего через развязывающийдиод подключен к первым выводам второго ключа и передающей антенны, второй вывод которой соединен.с первымвывоцом первого ключа, второй выходгенератора тока подключен к вторымвыводам накопительного конденсатора,первого и второго ключа, на приемнойстороне введены блок задержки, сумматор, селектор командных импульсов, пиковый детектор, компаратор, делитель частоты, блок выбора информационного канала, информационные входы которого подключены к выходам соот 5 ветствующих приемников сигналов,.тактовый вход которого объединен с тактовым входом делителя частоты и подключен к выходу генератора импульсов, 1 О первый выход блока выбора информационного канала соединен с первым входом компаратора, второй выход соединен с первым входом сумматора и.с входом блока задержки, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым входами сумматора, выход которого через пиковый детектор соединен с вторым входом компаратора, выход которого соединен с входами селектора синхроимпульсов и селектора командных импульсов, выход последнего соединен с разрешающим входом дешифратора, выход селектора синхроимпульсов соединен с входом начальной установки делителя частоты и через формирователь сигнала запрета с запрещающим входом дешифратора, выход делителя частоты соединен с тактовым входом распределителя.2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что передающая и приемные антенны выполнены в виде катушек индуктивности на ферритовых стержнях.15646 б 9 иг Составитель В.СтукоРедактор О.Спесивых Техред Л.Сердокова ектор М.Шароши Заказ 1163 Тираж 440 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по нзобретени открытиям лри ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская ., д. 4/5 ям и наб Производственно-издательский комбинат "Патент", гУжгород, ул ина, 10